窓辺の小石 第110回 Scalable Vektor Analysis
SVG（Scalable Vector Graphics）は、W3Cで定義した2次元グラフィックス形式で、中身はXMLになっている。今回は、PowerShell Ver. 7.3.3を使って、SVGファイルを処理してみる（Windows PowerShell Ver.5.1ではエラーになる）。
中身を見るだけなら、変数に読み込んで通常のオブジェクトのように扱えばよい。いま、カレントディレクトリに“MySVG.svg”があるとき、「$svg0=[xml](Get-Content .\MySVG.svg)」で変数$svg0に読み込むことができる（写真01）。
読み込まれたSVGは、.NETのオブジェクトである“System.Xml.XmlDocument”になっている。しかし、PowerShellからはオブジェクトに見えているので、ドット記法でタグをプロパティのように指定することが可能だ。反面、子要素のXMLタグと、svgタグのアトリビュートがともにプロパティになっている。
このSVGは、前回解説したmermaidから出力したもの。構造は、リスト01のようになっていて、「$svg0.svg.g.g.g.g[2]」で属性が「class="edgeLabels"」のgタグのブロックを取り出すことができる（リスト10行目に相当）。svgは、SVGのルートタグ、gはSVGのグループ化のタグだ。さらに、「$svg0.svg.g.g.g.g[2].g[0]」で、リストの10行目の内部にある最初のgタグを取り出せる。中身を調べるのであれば、これで十分だろう。
■リスト01
...
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では、今度は一部の要素を削除してみる。そのためには、.NET由来のxmldocumetオブジェクトとして扱い、XPATHを使う必要がある。PowerShellは、.NETのオブジェクトは自由に利用できる。
しかし、SVGは、XMLの名前空間を使っているため、XPATHでタグをそのまま扱うことができない。PowerShellからXML名前空間を使うには、以下のようにする。
$NS=New-Object -TypeName System.Xml.XmlNamespaceManager -ArgumentList $svg0.NameTable
$NS.AddNamespace('d', $svg0.DocumentElement.GetAttribute('xmlns'))
これで、“d”を使って名前空間で定義されたタグにXPATHでアクセスが可能になる。残念ながらページに余裕がないため「XML名前空間」や「XPATH」に関しては各自で調べてほしい。
タグを選択するには、
$svg0.SelectSingleNode('//d:defs' , $NS)
とする。
さて、mermaidから生成したSVGには、右下に拡大縮小のボタン用図形が含まれている（写真02）。リストでは、の部分である。これを削除してしまおう。属性を条件にしてXPATHで指定を行なう。
$y=$svg0.SelectSingleNode('//d:g[@id="svg-pan-zoom-controls"]',$NS)
$x.OwnerDocument.DocumentElement.RemoveChild($x)
とする。こうして不要な要素を削除したら、最後にXML形式で保存しておこう。理由はわからないが、saveメソッドはフルパスを指定しないと書き込みができない（エラーにもならない）。カレントディレクトリが入っている$pwdと、ファイル名をJoin-Pathコマンドでつなぎ「$svg0.Save((Join-Path $pwd "TestNextSVG.svg"))」とする。
XMLはテキストファイルなので、XPATHなどに堪能でなくとも、テキストエディタでも簡単に編集し、不要な部分の削除などが可能だ。だが、XMLを扱える言語なら、編集作業を自動化できる。
今回のタイトルネタは、ベクトル解析の書籍「Vector Analysis」（Edwin Bidwell Wilson, New York,1901）である。ベクトル解析は米国のGibbsの講義を元にした同書で確立されたと言われている。電磁気学でよく目にする∇演算子は四元数を考案したアイルランドのHamiltonが使い始め、∇とベクトルの外積となるcurl（回転）は、電磁気学の方程式で著名な英国Maxwellの提案である。Hamiltonの後継者TaitやMaxwellらは∇を「Nabla」（ナブラ）と命名したが、Gibbsはこの著書では∇演算子を「Del」（デル）と呼んでいた。大陸、新大陸の競合を垣間見るようだが、その反対側に位置する日本は、電磁気学やベクトルの表記では、どちらかというと大陸寄りである。
中身を見るだけなら、変数に読み込んで通常のオブジェクトのように扱えばよい。いま、カレントディレクトリに“MySVG.svg”があるとき、「$svg0=[xml](Get-Content .\MySVG.svg)」で変数$svg0に読み込むことができる（写真01）。
読み込まれたSVGは、.NETのオブジェクトである“System.Xml.XmlDocument”になっている。しかし、PowerShellからはオブジェクトに見えているので、ドット記法でタグをプロパティのように指定することが可能だ。反面、子要素のXMLタグと、svgタグのアトリビュートがともにプロパティになっている。
このSVGは、前回解説したmermaidから出力したもの。構造は、リスト01のようになっていて、「$svg0.svg.g.g.g.g[2]」で属性が「class="edgeLabels"」のgタグのブロックを取り出すことができる（リスト10行目に相当）。svgは、SVGのルートタグ、gはSVGのグループ化のタグだ。さらに、「$svg0.svg.g.g.g.g[2].g[0]」で、リストの10行目の内部にある最初のgタグを取り出せる。中身を調べるのであれば、これで十分だろう。
■リスト01
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では、今度は一部の要素を削除してみる。そのためには、.NET由来のxmldocumetオブジェクトとして扱い、XPATHを使う必要がある。PowerShellは、.NETのオブジェクトは自由に利用できる。
しかし、SVGは、XMLの名前空間を使っているため、XPATHでタグをそのまま扱うことができない。PowerShellからXML名前空間を使うには、以下のようにする。
$NS=New-Object -TypeName System.Xml.XmlNamespaceManager -ArgumentList $svg0.NameTable
$NS.AddNamespace('d', $svg0.DocumentElement.GetAttribute('xmlns'))
これで、“d”を使って名前空間で定義されたタグにXPATHでアクセスが可能になる。残念ながらページに余裕がないため「XML名前空間」や「XPATH」に関しては各自で調べてほしい。
タグを選択するには、
$svg0.SelectSingleNode('//d:defs' , $NS)
とする。
さて、mermaidから生成したSVGには、右下に拡大縮小のボタン用図形が含まれている（写真02）。リストでは、の部分である。これを削除してしまおう。属性を条件にしてXPATHで指定を行なう。
$y=$svg0.SelectSingleNode('//d:g[@id="svg-pan-zoom-controls"]',$NS)
$x.OwnerDocument.DocumentElement.RemoveChild($x)
とする。こうして不要な要素を削除したら、最後にXML形式で保存しておこう。理由はわからないが、saveメソッドはフルパスを指定しないと書き込みができない（エラーにもならない）。カレントディレクトリが入っている$pwdと、ファイル名をJoin-Pathコマンドでつなぎ「$svg0.Save((Join-Path $pwd "TestNextSVG.svg"))」とする。
XMLはテキストファイルなので、XPATHなどに堪能でなくとも、テキストエディタでも簡単に編集し、不要な部分の削除などが可能だ。だが、XMLを扱える言語なら、編集作業を自動化できる。
今回のタイトルネタは、ベクトル解析の書籍「Vector Analysis」（Edwin Bidwell Wilson, New York,1901）である。ベクトル解析は米国のGibbsの講義を元にした同書で確立されたと言われている。電磁気学でよく目にする∇演算子は四元数を考案したアイルランドのHamiltonが使い始め、∇とベクトルの外積となるcurl（回転）は、電磁気学の方程式で著名な英国Maxwellの提案である。Hamiltonの後継者TaitやMaxwellらは∇を「Nabla」（ナブラ）と命名したが、Gibbsはこの著書では∇演算子を「Del」（デル）と呼んでいた。大陸、新大陸の競合を垣間見るようだが、その反対側に位置する日本は、電磁気学やベクトルの表記では、どちらかというと大陸寄りである。
